CN202546500U - 大功率红蓝远红紫外四色led组合补光灯 - Google Patents

Abstract

一种大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括变压器降压电路(11)、整流滤波电路(12)、恒流驱动电路(13)和四色LED串联电路(14)；硬件部分由上至下包括电源连接线(1)、LED光源控制器(2)、散热器(3)、线路盒(4)、壳体(5)、基板(10)和LED，LED分红光、蓝光、远红光、紫外光四色，均安装在圆形基板的底面，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，每环各安装四颗LED；内外两环均由红光LED(6)与蓝光LED(8)一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED(7)与紫外光LED(9)一一间隔等间距的圆周排列。本补光灯应用于人工栽培的大棚蔬菜等的光合作用补光，具有光照强度高、光照覆盖面积广、散热效果好，能自控明灭而省电节能等优点。

Description

大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯

技术领域

本实用新型涉及一种适于作室内环境的光合作用照射灯，具体是一种大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯。

背景技术

CN102182965公开了周国泉先生的“四色光LED组合补光灯”专利技术，由红光、蓝光、远红和紫外四色LED组合而成，红与蓝光LED一一间隔成行或列，远红与紫外光LED一一间隔组合成行或列，前一行或列于后一行或列一一交替排列，相邻两同色光LED错位排列，每行或每列的红与蓝光LED数若为n个，则每行或每列的远红光与紫外光LED数为n-1个。这种组合方式工整且对称，能确保植物对各色光的照射强度需求，R/B和R/FR比值合理均衡，使用方便。但该方案采用的是一般LED，单位面积使用的管数多，线路密集，故障率高，且配光时需要针对LED一一对应。另外，一般LED方阵散发的热量分布在整个发光面内，因此对其散热方面的改善措施难以实施。针对上述问题，采用大功率LED制作补光灯，可明显提高可靠度和集成度。CN201526820公告了“一种LED育苗补光灯”专利技术，对这方面作出了有益的尝试。但该技术只用一颗单色大功率LED，光照面积有限，且植物光合作用需要多种不同波长的光波配合，单色补光对植物正常生长效果不佳。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯。

解决上述技术问题采用的技术方案是：

本用于室内光合作用的大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括变压器降压电路、整流滤波电路、恒流驱动电路和四色LED串联电路；硬件部分由上至下包括电源连接线、LED光源控制器、散热器、线路盒、壳体、基板和LED，LED分红光、蓝光、远红光、紫外光四色，均安装在圆形基板的底面，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，每环各安装四颗LED；内外两环均由红光LED与蓝光LED一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED与紫外光LED一一间隔等间距的圆周排列。

所说的红光LED为发光角120°、直径8mm、波长640nm和标准工作电流350mA的1W大功率LED；蓝光LED为发光角120°、直径8mm、波长440nm和标准工作电流300mA的1W大功率LED；远红光LED为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流200mA的0.5W大功率LED；紫外光LED为发光角120°、直径8mm、波长340nm和标准工作电流150mA的0.5W大功率LED。

所说的基板直径为120mm，连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

本实用新型的有益效果是：该组合补光灯光照强度高，光照覆盖面积广，四色组合补光，对植物茎叶生长、增加植株高度、减少病虫害传播和增强植物趋光性有利。单位面积使用LED颗数少，结构简单、可靠性强、散热效果好。并且在LED光源控制器中设置了光控开关，可以使补光灯仅在植物需要补光的时期照射，其余时间都关闭，以达到降耗节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型圆形基板上红蓝远红紫外光LED分布示意图。

图3为本实用新型电路框图。

图4为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，在一壳体5中固定设置一块圆形LED基板10，基板10上方配置一线路盒4和一散热器3，一LED光源控制器2与LED6、7、8、9相连，内部设置光控开关，可实现定时、日控、周控等功能。大功率LED全部固定在圆形LED基板10上，其中两颗0.5W远红光LED7和两颗0.5W紫外光LED9各自串联，四颗1W红光LED6和四颗1W蓝光LED8各自串联，然后分别接到各自的驱动电路中。选用的红光LED6为发光角120°、直径8mm、波长640nm和标准工作电流350mA的1W大功率LED；蓝光LED8为发光角120°、直径8mm、波长440nm和标准工作电流300mA的1W大功率LED；远红光LED7为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流200mA的0.5W大功率LED；紫外光LED9为发光角120°、直径8mm、波长340nm和标准工作电流150mA的0.5W大功率LED。如图2所示，将上述的LED以基板10圆心为中心，呈内中外三环排列。每环各安装四颗LED，内外两环均由红光LED与蓝光LED一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED与紫外光LED一一间隔等间距的圆周排列，连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

研究表明，植物吸收光谱的最强区域是波长为640-660nm的红光部分和波长为430-450nm的蓝光部分，蓝光有利于植物叶片的生长，红光有利于植物茎杆的生长，波长为720-800nm的远红光有利于增加植株高度，波长为315-400nm的紫外光有利于植物的趋光性和杀灭病菌病毒，减少病害传播，因此选用红光、蓝光、远红光和紫外光LED组合的补光是有其科学依据的。

参见图4，本实用新型的驱动电路采用了低压恒流源，由变压器降压电路11、桥式整流滤波电路12、恒流驱动芯片13，一起安装在线路盒4内。220V交流电经变压器降压电路11后进入桥式整流滤波电路12，然后提供约20V电压至恒流驱动芯片13，最终输出电流至四色LED串联电路14。变压器为成品电源变压器，参数为220V/12V、16W。D₁～D₄为硅整流二极管，采用1N4007。C₁是滤波电容，采用电解电容，型号为220μF/25V。IC₁～IC₄为恒流驱动芯片，采用目前应用广泛、廉价且性能比较稳定的PT4115。D₅～D₈为续流二极管，由于工作在高频脉冲下，故采用肖特基二极管ss110。L₁～L₄是整流电感，设计为50μH。R₁～R₄为取样电阻，控制PT4115输出电流大小，一般用以下公式计算：R＝0.1/1_OUT。由于红光LED串联电路额定工作电流均为350mA，蓝光LED串联电路额定工作电流为300mA，远红光LED串联电路额定工作电流为200mA，紫外光LED串联电路额定工作电流为150mA，故红光LED驱动电路中R₁取0.286Ω，蓝光LED驱动电路中R₂取0.333Ω，远红光LED驱动电路中R₃取0.500Ω，紫外光LED驱动电路中R₄取0.667Ω。PT4115的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光，由于本设计不用调光，故DIM端悬空。

Claims (3)

1.一种大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括变压器降压电路(11)、整流滤波电路(12)、恒流驱动电路(13)和四色LED串联电路(14)；硬件部分由上至下包括电源连接线(1)、LED光源控制器(2)、散热器(3)、线路盒(4)、壳体(5)、基板(10)和LED，其特征是LED分红光、蓝光、远红光、紫外光四色，均安装在圆形基板(10)的底面，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，每环各安装四颗LED；内外两环均由红光LED(6)与蓝光LED(8)一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED(7)与紫外光LED(9)一一间隔等间距的圆周排列。

2.如权利要求1所述的大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯，其特征是所说的红光LED(6)为发光角120°、直径8mm、波长640nm和标准工作电流350mA的1W大功率LED；蓝光LED(8)为发光角120°、直径8mm、波长440nm和标准工作电流300mA的1W大功率LED；远红光LED(7)为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流200mA的0.5W大功率LED；紫外光LED(9)为发光角120°、直径8mm、波长340nm和标准工作电流150mA的0.5W大功率LED。

3.如权利要求1所述的大功率红蓝远红紫外四色LED组合补光灯，其特征是所说的基板(10)直径为120mm，连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

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